Optimización de la Resistencia y Absorción de Energía del Shotcrete mediante la Incorporación de Relave Minero en Minería Subterránea

Resumen

Este estudio tiene como objetivo evaluar la viabilidad de incorporar relave minero en la mezcla de shotcrete para mejorar la resistencia a la compresión y la absorción de energía, propiedades esenciales para la seguridad en minería subterránea. Se utilizó un diseño experimental pretest-postest con un solo grupo, en el cual se evaluaron muestras de shotcrete con diferentes concentraciones de relave (10%, 20% y 30%). La población de estudio consistió en 40 muestras de shotcrete, mientras que los instrumentos empleados fueron las pruebas de resistencia a la compresión (ASTM C39/C39M) y absorción de energía (ASTM C1550), realizadas en un laboratorio controlado. Los resultados mostraron que la adición de hasta un 20% de relave minero incrementó significativamente la resistencia a la compresión, alcanzando 37.14 MPa a los 28 días, un 9.2% superior a la mezcla patrón. Sin embargo, la capacidad de absorción de energía disminuyó a medida que aumentaba el contenido de relave, con una reducción del 26.8% en la mezcla con 20% de relave en comparación con la mezcla sin relave. Se concluye que el uso de relave minero mejora las propiedades mecánicas del shotcrete, pero debe limitarse a un máximo del 20% para evitar la pérdida de tenacidad y asegurar un buen rendimiento estructural en condiciones de minería subterránea. Este enfoque también contribuye a la sostenibilidad de las operaciones mineras al reducir la dependencia de materiales convencionales como el cemento.